Az első nagyobb település i. e. 500 körül alakult ki, lakói kelták voltak, akik a várost Arrabonának nevezték.
A honfoglaláskor a magyarok megerősítették a volt római erődöt, I. István király pedig püspökséget alapított. A város ebben az időben kapta a Győr nevet.
Gróf Lamberg Kristóf parancsnok 1529-ben a fenyegető török veszély közeledtével reménytelennek tartotta megkísérelni Győr védelmét, inkább felgyújtatta a várost. Az érkező török hadak csak megfeketedett romokat találtak, innen a város török neve: Janik kala, azaz "égett város"
A város nagy részét falakkal és bástyákkal kerítették körbe az itáliai Francesco Benigno tervei szerint. Újjáépítése után európa legerősebb erődítményei közé tartozott.
1743-ban szabad királyi városi rangot kapott Mária Teréziától.
1820-ban a város vezetése úgy döntött, hogy többé nincs szükség a középkori védművekre, amelyek gátolják a város terjeszkedését, ezért nagy részét lebontották. Csak a Rába partján lévő két bástyát és ezeket összekötő várfalat hagyták meg.
Az 1980-as évek elején megindult a történelmi városmag műemlékei megkutatásokkal megelőzött tervszerű helyreállítása, melynek elismeréseképp Győr 1989-ben elnyerte a műemlékvédelem Európa Nostra díjat.